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前 言
提到增肌和體能,很多人首先想到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充,但最新發(fā)現(xiàn)顯示,一些微小的腸道細(xì)菌竟然也在背后悄悄作用。
《Gut》最新研究顯示,一種名為Roseburia inulinivorans(菊粉利用羅斯菌)的菌種與肌肉力量呈正相關(guān),不僅在年輕成年人中表現(xiàn)出更高的握力和腿推能力,在老年人群中豐度下降時(shí),也伴隨著肌力的衰退。
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這提示腸道菌不僅僅是消化和免疫的守護(hù)者,還可能通過(guò)代謝信號(hào)影響骨骼肌功能。
實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步顯示,將這種菌補(bǔ)充給小鼠后,其前肢握力提高約30%,同時(shí)肌纖維增大并從耐力型I型轉(zhuǎn)向力量型II型纖維。這一發(fā)現(xiàn)為理解肌肉健康打開(kāi)了新視角,也讓人重新思考增肌的潛在微生物因素。
01人群研究揭示菌群與肌力的緊密聯(lián)系
在兩個(gè)成人隊(duì)列中,研究對(duì)年輕成年人(18–25歲,90人)和老年成年人(65–75歲,33人)進(jìn)行了肌肉力量測(cè)量。
這些人平時(shí)運(yùn)動(dòng)很少,且身體狀況穩(wěn)定,沒(méi)有近期使用抗生素或慢性疾病影響。握力通過(guò)手握測(cè)力計(jì)測(cè)量,腿部和上肢力量通過(guò)1次最大負(fù)荷(1-RM)測(cè)試評(píng)估,身體成分通過(guò)雙能X射線吸收法測(cè)量。
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▲玫瑰鳥(niǎo)屬物種豐度、握力強(qiáng)度與 VO?峰值之間的關(guān)聯(lián),適用于老年人和年輕成年人。
糞便樣本用于檢測(cè)腸道菌群,通過(guò)16S rRNA測(cè)序精確分析菌種豐度。結(jié)果顯示,R. inulinivorans的數(shù)量與肌肉力量有明顯正相關(guān)。
例如,在老年人群中,檢測(cè)到這種菌的人握力比沒(méi)有檢測(cè)到的人高29%,且統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著(P<0.01)。年輕成年人按菌豐度分為低、中、高三組,結(jié)果顯示,高豐度組握力和最大攝氧量(VO?peak)均明顯優(yōu)于低豐度組(P<0.01)。
相反,其他Roseburia屬菌種,如R. faecis和R. intestinalis,與肌力指標(biāo)并無(wú)明顯關(guān)系。這說(shuō)明R. inulinivorans在肌力調(diào)節(jié)中作用獨(dú)特且顯著。
02小鼠實(shí)驗(yàn)揭示因果與肌纖維機(jī)制
為了確認(rèn)因果關(guān)系,研究在小鼠中進(jìn)行了菌群補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。32只6周齡雄性小鼠先用抗生素清除腸道原有菌群,然后分為四組,每組口服R. inulinivorans、R. faecis、R. intestinalis或?qū)φ杖芤海B續(xù)8周,每周3次。
結(jié)果顯示,接受R. inulinivorans的小鼠前肢握力比對(duì)照組高約30%,且效果在剔除體重影響后依然顯著(P<0.001),而其他菌種未見(jiàn)提升。
在肌肉組織分析中,這組小鼠的肌纖維明顯增大,尤其是II型力量纖維比例增加,同時(shí)I型耐力纖維比例減少。這意味著這種菌可以讓肌肉更擅長(zhǎng)輸出力量,并且這一變化無(wú)需額外運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,補(bǔ)充R. faecis或R. intestinalis并未出現(xiàn)同樣效果,進(jìn)一步證明R. inulinivorans在肌力提升上具有特異性。
03代謝機(jī)制揭示菌群如何助力肌肉
進(jìn)一步分析表明,R. inulinivorans并不是通過(guò)短鏈脂肪酸起作用,而是通過(guò)改變氨基酸代謝和激活肌肉嘌呤代謝及戊糖磷酸通路(PPP)來(lái)增強(qiáng)肌力。
實(shí)驗(yàn)中,小鼠盲腸的部分氨基酸濃度明顯下降,而肌肉中參與能量和蛋白合成的代謝物顯著增加。
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▲玫瑰堡物種補(bǔ)充劑對(duì)小鼠體成分、食物攝入、肌肉力量、耗盡時(shí)間、肌纖維類型、肌肉橫截面積(CSA)和盲腸代謝物濃度的影響,以及年輕成人的通路分析。
這種調(diào)整使肌肉能夠優(yōu)先使用可用氨基酸用于蛋白質(zhì)合成和修復(fù),同時(shí)PPP通路活化產(chǎn)生NADPH,支持脂質(zhì)合成和肌漿擴(kuò)張,幫助肌纖維增大并向力量型II纖維轉(zhuǎn)變。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),腸道菌通過(guò)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用和能量代謝,讓肌肉“更有勁”。這一發(fā)現(xiàn)揭示了腸道菌與肌肉功能之間的微妙聯(lián)系,為益生菌在增肌或肌力維持中的潛力提供了分子機(jī)制基礎(chǔ) 。
04腸道菌賦能肌力的新視角
綜合人群和小鼠實(shí)驗(yàn),R. inulinivorans被確認(rèn)是肌力調(diào)節(jié)的關(guān)鍵菌種,其豐度下降與年齡相關(guān)肌力減退相對(duì)應(yīng)。
通過(guò)調(diào)節(jié)氨基酸利用、激活肌肉嘌呤代謝和PPP通路,并促進(jìn)II型纖維增多,這種菌能夠讓肌肉力量提升并變得更高效。
實(shí)驗(yàn)顯示,這一作用獨(dú)立于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,提示益生菌干預(yù)有望成為保護(hù)肌力和緩解衰老性肌肉萎縮的新途徑。
未來(lái),針對(duì)R. inulinivorans的營(yíng)養(yǎng)或益生菌策略可能幫助人們?cè)诰S持骨骼肌功能和科學(xué)增肌方面取得實(shí)用效果。
注明 參考文獻(xiàn)
Roseburia inulinivorans increases muscle strength
Borja Martinez-Tellez , Milena Sch?nke , Artemiy Kovynev……
DOI: 10.1136/gutjnl-2025-336980
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